㈠ 什麼叫熱影響區低碳鋼焊接熱影響區的組織與性能如何
熱影響區簡稱HAZ(HeatAffectedZone),在焊接熱循環作用下,焊縫兩側處於固態的母材發生明顯的組織和性能變化的區域,稱為熱影響區。
低碳鋼屬不易淬火鋼,其焊接熱影響區可分為熔合區,過熱區,相變重結晶區和不完全重結晶區。
(1)碳鋼焊接後焊縫區組織是什麼意思擴展閱讀:
熱影響區包括:
1、熔合區:溫度在固液相線之間,具有明顯的化學成分不均勻性,導致組織、性能不均勻,影響焊接接頭的強度、韌性,是焊熱影響區性能最差的區域。
2、過熱區:溫度為從固相線到晶粒急劇生長溫度(約1100℃)之間。因為存在很大的過熱,該區奧氏體嚴重粗化,冷卻後得到粗大組織,並且出現脆性的魏氏組織。因此,塑、韌性很差。
3、相變重結晶區:溫度:從晶粒急劇生長溫度(1100℃)到AC3。加熱過程中,鐵素體和珠光體全部發生重結晶轉變為細小奧氏體。冷卻後得到均勻細小的鐵素體和珠光體。組織,成分均勻,塑、韌性極好。類似於正火組織,亦稱「正火區」。是熱影響區中組織性能最佳的區域。
4、不完全重結晶區:溫度:AC1~AC3,在此溫度范圍內,只有一部分鐵素體和珠光體發生了相變重結晶,冷卻形成了細小的鐵素體和珠光體;而另一部分為未轉變的原始鐵素體,因此,晶粒大小不一,形成的組織不均勻,導致力學性能不均勻。
㈡ 焊接接頭的可分為哪些不同區域各部分組織性能如何
焊接接頭包括焊縫、熔合區和熱影響區三部分。 (1)焊縫.焊縫金屬的結晶形成柱狀的鑄態組織,由鐵素體和少量珠光體組成。 焊接時,熔池金屬受電弧吹力和保護氣體的吹動,使熔池底壁的柱狀警惕成長受到干擾,因此,柱狀晶體呈傾斜層狀,晶粒有所細化。又因焊接材料的滲合金作用,焊縫金屬中錳和硅等合金元素的含量可能比母材金屬高,所以焊縫金屬的性能不低於母材。 (2)熔合區 該區被加熱到固相線和液相線之間,熔化的金屬凝固成鑄態組織,而未熔化的金屬因加熱溫度過高而成為過熱的粗晶粒,致使該區強度、塑性和韌性都下降,並引起應力集中,是產生裂紋、局部脆性破壞的發源地。在低碳鋼焊接接頭中,熔合區雖然很窄,但在很大程度上決定著焊接接頭的性能。 (3)熱影響區 由於焊縫附近各點受熱情況不同,熱影響區又分為過熱區、正火區和部分相變區。 1)過熱區 焊接熱影響區中,具有過熱組織火晶粒明顯粗大的區域,稱為過熱區。過熱區被加熱到AC3以上100~200°C至固相線溫度區間,奧氏體晶粒急劇長大,形成過熱組織,因而該區的塑性及韌性降低。對於易淬火硬化的鋼材,此區脆性更大。 2)正火區 該區被加熱到AC3至AC3以上100~200°C之間,金屬發生重結晶,冷卻後得到均勻而細小的鐵素體和珠光體組織(正火組織),其力學性能優於母材。 3)部分相變區 該區被加熱到AC1~AC3之間的溫度范圍內,材料產生部分相變,即珠光體和部分鐵素體發生重結晶,使晶粒細化;部分鐵素體來不及轉變,具有較粗大的晶粒,冷卻後致使材料晶粒大小不均,因此,力學性能稍差。
㈢ 焊接接頭由哪幾個區域組成各部分的組織和性能特點是怎樣的
焊接接頭由焊縫金屬和熱影響區組成。
1)焊縫金屬:焊接加熱時,焊縫處的溫度在液相線以上,母材與填充金屬形成共同熔池,冷凝後成為鑄態組織。在冷卻過程中,液態金屬自熔合區向焊縫的中心方向結晶,形成柱狀晶組織。由於焊條芯及葯皮在焊接過程中具有合金化作用,焊縫金屬的化學成分往往優於母材,只要焊條和焊接工藝參數選擇合理,焊縫金屬的強度一般不低於母材強度。
2)熱影響區:在焊接過程中,焊縫兩側金屬因焊接熱作用而產生組織和性能變化的區域。
㈣ 焊接熱影響區可以 分為哪三個區其組織性能各如何
1、過熱區
溫度在固相線至1100℃之間,寬度約1~3mm。焊接時,該區域內奧氏體晶粒嚴重長大,冷卻後得到晶粒粗大的過熱組織,塑性和韌度明顯下降。
2、相變重結晶區
溫度在1100℃~Ac3之間,寬度約1.2~4.0mm。焊後空冷使該區內的金屬相當於進行了正火處理,故其組織為均勻而細小的鐵素體和珠光體,力學性能優於母材。
3、不完全重結晶區
加熱溫度在Ac3~Ac1之間。焊接時,只有部分組織轉變為奧氏體;冷卻後獲得細小的鐵素體和珠光體,其餘部分仍為原始組織,因此晶粒大小不均勻,力學性能也較差。
再結晶區:如果母材焊前經過冷加工變形,溫度在Ac1~450℃之間,還有再結晶區 。該區域金屬的力學性能變化不大,只是塑性有所增加。如果焊前未經冷塑性變形,則熱影響區中就沒有再結晶區。
(4)碳鋼焊接後焊縫區組織是什麼意思擴展閱讀
熔焊時在高溫熱源的作用下,靠近焊縫兩側的一定范圍內發生組織和性能變化的區域稱為「熱影響區」(Heat Affect Zone),或稱「近縫區」(Near Weld Zone)。焊接接頭主要是由焊縫和熱影區兩大部分組成,其間存在一個過渡區,稱為熔合區。
因此要保證焊接接頭的質量,就必須使焊縫和熱影響區的組織與性能同時都達到要求。隨著各種高強鋼、不銹鋼、耐熱鋼以及一些特種材料(如鋁合金、鈦合金、鎳合金、復合材料和陶瓷等)在生產中不斷使用,焊接熱影響區存在的問題顯得更加復雜,已成為焊接接頭的薄弱地帶。
㈤ 焊接低碳鋼時,熱影響區的組織和性能的變化
焊接區會出現貧鉻現象和應力使焊縫容易出現晶間腐蝕和斷裂這就是所謂的γ+δ雙向性所以焊接時應選具有γ+δ雙向組織的焊材
㈥ 中碳鋼和低碳鋼焊接接頭組織有何不同,其主要原因是什麼
碳鋼復材料焊接,選擇焊制材的原則是:等強匹配。也就是說,選擇的焊材,焊接完之後,焊縫的強度不能低於任何一側母材的強度。
如果中碳鋼和低碳鋼焊接,由於中碳鋼的含碳量高,強度肯定比低碳鋼要高,所以要根據中碳鋼材料來選擇焊材。
中碳鋼含碳量比低碳鋼高,強度較高,焊接性較差。常用的有35、45、55號鋼。中碳鋼焊條電弧焊及其鑄件焊補的主要特點如下:
(1)熱影響區容易產生淬硬組織。含碳量越高,板厚越大,這種傾向也越大。如果焊接材料和工
藝規范選用不當,容易產生冷裂紋。
(2)由於基本金屬含碳量較高,所以焊縫的含碳量也較高,容易產生熱裂紋。
(3)由於含碳量的增高,所以對氣孔的敏感性增加。因此對焊接材料的脫氧性,基本金屬的除油
除銹,焊接材料的烘乾等,要求更加嚴格。
提問者沒有給出具體材料牌號。對於中碳鋼來說,506焊條是一種適用焊條,可以嘗試一下,做個焊接試驗,進行選擇。
希望對你有幫助。
㈦ 低碳鋼焊接時熱影響區各有哪些區段各區段組織與性能上如何
1、過熱區(1100℃以上):晶粒粗大,可能出現魏式組織,硬化之後易產生裂紋,塑性不好。
2、正火區(850~1100℃):金屬發生重結晶,晶粒細化,韌性、塑性和強度提高,力學性能良好。
3、不完全重結晶區(700~850℃):粗大的鐵素體和細小的珠光體,鐵素體的機械性能不均勻,在急冷條件下可能出現高碳馬氏體,韌性和塑性下降,硬度上升力學性能較差。
(7)碳鋼焊接後焊縫區組織是什麼意思擴展閱讀:
焊接熱影響區的性能:
1、硬度:焊接熱影響區的硬度主要取決於被焊鋼種的化學成分和冷卻條件,其實質是反映不同金相組織的性能。由於硬度試驗比較方便,因此,常用熱影響區的最高硬度HMAX來判斷熱影響區的性能,它可以間接預測熱影響區的韌性、脆性和抗裂性等。
工程中已把熱影響區的HMAX作為評定焊接性的重要指標。應當指出,即使同一組織也有不同的硬度,這與鋼的含碳量以及合金成分有關。例如高碳馬氏體的硬度可達600HV,而低碳馬氏體只有350~390HV。
2、脆化:焊接熱影響區的脆化常常是引起焊接接頭開裂和脆性破壞的主要原因。脆性和韌性是衡量材料在沖擊載荷作用下抵抗斷裂的能力,是材料強度和塑性的綜合體現。材料的脆性越高,意味著材料的韌性越低,抵抗沖擊載荷的能力越差。
由於熱影響區上微觀組織分布是不均勻的,甚至在某些部位出現其強度遠低於母材的情況,亦即發生了嚴重的脆化,因而使焊接熱影響區成為整個接頭的一個薄弱部位。因此,研究焊接熱影響區的脆化問題,了解和認識脆化現象主要涉及粗晶脆化、組織脆化以及熱應變時效脆化等脆化機制,從而提高其韌性以改善整個接頭的力學性能。
3、韌化:焊接熱影響區特別是熔合區和粗晶區是整個焊接接頭的薄弱地帶,因此,應採取措施提高焊接熱影響區的韌性。
但焊接熱影響區的韌性不可能像焊縫那樣利用添加微量合金元素的方法加以調整和改善,它是材質本身所固有的,故只能通過提高材質本身的韌性和某些工藝措施在一定范圍內加以改善。根據研究,焊接熱影響區的韌化可採用以下兩方面的措施。
4、軟化:冷作強化或熱處理強化的金屬或合金,在焊接熱影響區一般均會產生不同程度的失強現象,最典型的是經過調質處理的高強鋼和具有沉澱強化及彌散強化的合金,焊後在熱影響區產生的軟化或失強。冷作強化金屬或合金的軟化,則是由再結晶引起的。熱影響區軟化或失強對焊接接頭力學性能的影響相對較小,但卻不易控制。
㈧ 焊縫有哪些金相組織特徵區
① 鐵素體 用符號F表示,其特點是強度和硬度低,但塑性和韌性很好。含鐵素體多的鋼(如低碳鋼)就具有軟面韌性好的特點。
② 滲碳體 是碳和鐵的化合物(分子式Fe3C2),其性能與鐵素體相反,硬而脆。隨著鋼中含碳量增加,滲碳體含量也增加,硬度、強度增加,塑性、韌性下降。
③ 珠光體 是鐵素體、滲碳體二者組成的機械混合物,用符號P表示,其性能介於鐵素體和滲碳體之間,其硬度和強度比鐵素體高。但是因為珠光體中的滲碳體要比鐵素體少得多,所以珠光體脆性並不高。在高位顯微鏡下可以清楚地看到珠光體中的片狀鐵素體與滲碳體一層層地交替分布,隨著片層密度增大、層間距減小,珠光體硬度和強度增高,但塑性和韌性下降,總的評價是,其力學性能介於鐵素體和滲碳體之間,強度較高、硬度適中,有一定的塑性。
④ 奧氏體 用符號A表示,其強度和硬度比鐵素體高,塑性和韌性良好,無磁性。
⑤ 馬氏體 用符號M表示,有很高的強度和硬度,很脆,塑性很差,延展性很低,幾乎不能承受沖擊載荷。馬氏體加熱後容易分解為其他組織。
⑥ 貝氏體 是鐵素體和滲碳體的機械混合物,介於珠光體和馬氏體之間的一種組織,用符號B表示。根據形成溫度不同分為:粒狀貝氏體、上貝氏體(B上)和下貝氏體(B下)。粒狀貝氏體強度較低,但上仍較好的韌性;B上韌性最差,B下既具有較高的強度,又具有良好的韌性。
⑦ 魏氏組織 是一種過熱組織,由彼此交叉約60°的鐵素體針片嵌入鋼的基體而成的顯微組織。碳鋼過熱,晶粒長大後,高溫下晶粒粗大的奧氏體以一定的速度冷卻時很容易形成魏氏組織,粗大魏氏組織使鋼材(或焊縫)塑性、韌性下降,脆性增加。
⑧ 萊氏體 大於727℃的萊氏體稱為高溫萊氏體;小於727℃的萊氏體稱為低溫萊氏體,萊氏體性能與滲碳體相似,硬度很高,塑性很差。